B15-有机化学实验专题.doc

有机化学实验专题一、教材中的实验制备的有机物原料反应装置操作要点仪器及所用试剂作用CH4无水醋酸钠、碱石灰试管口向下铁夹夹试管中上部原料必须无水。碱石灰的作用：吸湿剂、热分散剂C2H5Br乙醇溴化钠浓硫酸浓硫酸不宜太浓，为防止：HBr被氧化、与乙醇发生其他副反应冰水内现象：底部有油状物冰水的作用：防止溴乙烷挥发二、一些重要的有机实验（1）乙炔的实验室制法原理：CaC2+2H2OC2H2+Ca(OH)2（注意不需要加热） 1.发生装置：固液不加热（不能用启普发生器）2.得到平稳的乙炔气流：常用饱和NaCl溶液代替水（减小浓度） 分液漏斗控制流速 并加棉花，防止泡沫喷出。3.生成的乙炔有臭味的原因：夹杂着H2S、PH3、AsH3等特殊臭味的气体，可用CuSO4溶液或NaOH溶液除去杂质气体。4.反应装置不能用启普发生器及其简易装置，而改用广口瓶和分液漏斗。为什么？反应放出的大量热，易损坏启普发生器（受热不均而炸裂）。反应后生成的石灰乳是糊状，可夹带少量CaC2进入启普发生器底部，堵住球形漏斗和底部容器之间的空隙，使启普发生器失去作用。5.乙炔使溴水或KMnO4（H+）溶液褪色的速度比较乙烯，是快还是慢，为何？ 乙炔慢，因为乙炔分子中叁键的键能比乙烯分子中双键键能大，断键难。（2）乙酸的酯化反应反应原料：乙醇、乙酸、浓H2SO4、饱和Na2CO3溶液反应原理（利用了乙酸乙酯易挥发的特性）： 1.反应装置：试管、烧杯、酒精灯2.实验中药品的添加顺序：先乙醇再浓硫酸最后乙酸。3.浓硫酸的作用是：催化剂、吸水剂（使平衡右移）。4.碳酸钠溶液的作用： 除去乙酸乙酯中混有的。降低乙酸乙酯在水中的溶解度(中和乙酸；吸收乙醇；降低乙酸乙酯的溶解度)。5.反应后右侧试管中现象：试管中液体分层，上层为无色透明的有果香气味的液体。6.导管口不能接触液面：防止因直接受热不均倒吸。 7.该反应为可逆反应，依据化学平衡移动原理设计增大乙酸乙酯产率的方法：小心均匀加热，保持微沸，有利于产物的生成和蒸出，提高产率。8.试管：向上倾斜45，增大受热面积。9.导管：较长，起到导气、冷凝作用。（3）苯的溴代反应原理：1.原料：溴应是液溴，不能用溴水，不用加热。加入铁粉起催化作用，但实际上起催化作用的是FeBr3。2.现象：剧烈反应，三颈瓶中液体沸腾，红棕色气体充满三颈烧瓶。导管口有棕色油状液体滴下。锥形瓶中产生白雾。3.顺序：苯，溴，铁的顺序加药品。因为溴挥发性极强，若先加溴，会导致溴大量蒸发，污染环境.先加入苯后再加溴，加入的溴就会溶解在苯里，形成溴的苯溶液，这样溴的挥发性就大大降低了。伸出烧瓶外的导管要有足够长度，其作用是导气、冷凝（以提高原料的利用率和产品的收率）。导管未端不可插入锥形瓶内水面以下，因为HBr气体易溶于水，防止倒吸（进行尾气吸收，以保护环境免受污染）。4.反应后的产物是什么？如何分离？纯净的溴苯是无色的液体，而烧瓶中液体倒入盛有水的烧杯中，烧杯底部是油状的褐色液体，这是因为溴苯溶有溴的缘故。除去溴苯中的Br2可加入NaOH溶液，振荡，再用分液漏斗分离。分液后再蒸馏便可得到纯净溴苯（分离苯）5.导管口附近出现的白雾：HBr遇空气中的水蒸气形成的氢溴酸小液滴。6.探究：如何验证该反应为取代反应？ 验证卤代烃中的卤素。取少量卤代烃置于试管中，加入NaOH溶液；加热试管内混合物至沸腾；冷却，加入稀硝酸酸化；加入硝酸银溶液，观察沉淀的颜色。实验说明：加热煮沸是为了加快卤代烃的水解反应速率，因为不同的卤代烃水解难易程度不同。加入硝酸酸化，一是为了中和过量的NaOH，防止NaOH与硝酸银反应从而对实验现象的观察产生影响；二是检验生成的沉淀是否溶于稀硝酸。（4）乙醛的银镜反应反应原理：CH3CHO +2Ag(NH3)2OH CH3COONH4 + 2Ag + 3NH3 +H2O1.反应原料：2%AgNO3溶液、2%稀氨水、乙醛稀溶液3.反应装置：试管、烧杯、酒精灯、滴管3.银氨溶液的配置：取一支洁净的试管，加入1mL2%的硝酸银，然后一变振荡，一边滴入2%的稀氨水，直到产生的沉淀恰好溶解为止。（注意：顺序不能反）4.注意事项：配制银氨溶液时加入的氨水要适量，不能过量，并且必须现配现用，不可久置，否则会生成容易爆炸的物质。实验用的试管一定要洁净，特别是不能有油污。必须用水浴加热，不能在火焰上直接加热（否则会生成易爆物质），水浴温度不宜过高。如果试管不洁净，或加热时振荡，或加入的乙醛过量时，就无法生成明亮的银镜，而只生成黑色疏松的沉淀或虽银虽能附着在试管内壁但颜色发乌。实验完毕，试管内的混合液体要及时处理，试管壁上的银镜要及时用少量的硝溶解，再用水冲洗。（废液不能乱倒，应倒入废液缸内）5.成败关键：试管要洁净、温水浴加热、不能搅拌、溶液呈碱性、银氨溶液只能临时配制，不能久置，氨水的浓度以2%为宜。 6.能发生银镜的物质：甲醛、乙醛、乙二醛等各种醛类，即含有醛基（比如各种醛，以及甲酸某酯等、 甲酸及其盐，如HCOOH、HCOONa等；甲酸酯，如甲酸乙酯HCOOC2H5、甲酸丙酯HCOOC3H7等；葡萄糖、麦芽糖等分子中含醛基的糖 7.清洗方法实验前使用热的氢氧化钠溶液清洗试管，再用蒸馏水清洗；实验后可以用硝酸来清洗试管内的银镜，硝酸可以氧化银，生成硝酸银，一氧化氮和水。8.银镜反应的用途：常用来定量与定性检验醛基；也可用来制瓶胆和镜子。（5）乙醛与新制Cu(OH)2反应反应原理：1.反应原料：10%NaOH溶液、2%CuSO4溶液、乙醛稀溶液2.反应装置：试管、酒精灯、滴管3.注意事项：本实验必须在碱性条件下才能成功。Cu(OH)2悬浊液必须现配现用，配制时CuSO4溶液的质量分数不宜过大，且NaOH溶液应过量。若CuSO4溶液过量或配制的Cu(OH)2的质量分数过大，将在实验时得不到砖红色的Cu2O沉淀（而是得到黑色的CuO沉淀）。4.新制Cu(OH)2的配制中试剂滴加顺序： NaOH CuSO4 醛 。5.试剂相对用量 NaOH过量 6.反应条件：溶液应为碱性，应在水浴中加热7.用途：这个反应可用来检验醛基；医院可用于葡萄糖的检验。（5）乙醇和重铬酸钾反应1.仪器试剂：圆底烧瓶、试管、酒精灯、石棉网、重铬酸钾溶液、浓硫酸、无水乙醇。2.实验操作：在小试管内加入1mL 0.5%重铬酸钾溶液和1滴浓硫酸，在带有塞子和导管的小蒸馏烧瓶内加入无水乙醇，加热后，观察实验现象。3.实验现象：反应过程中溶液由橙黄色变成浅绿色。4.应用：利用这个原理可制成检测司机是否饮酒的手持装置。（6）石油的分馏原理：两种或多种沸点相差较大且互溶的液体混合物，要进行分离时，常用蒸馏或分馏的分离方法。1.分馏（蒸馏）实验所需的主要仪器：铁架台（铁圈、铁夹）、石棉网、 蒸馏烧瓶 、带温度计的单孔橡皮塞、 冷凝管 、牛角管、 锥形瓶 。2.蒸馏烧瓶中加入碎瓷片的作用是：防止爆沸。3.温度计的位置：温度计的水银球应处于支管口（以测量蒸汽温度）。4.冷凝管：蒸气在冷凝管内管中的流动方向与冷水在外管中的流动方向 下口进，上口出 用明火加热，注意安全。（7）乙烯的性质实验反应原理：CH3CH2OHCH2CH2+H2O副反应：2CH3CH2OHCH3CH2OCH2CH3 + H2OC2H5OH + 6H2SO4（浓）6SO2+ 2CO2+ 9H2O1.现象：乙烯使KMnO4酸性溶液褪色（氧化反应）（检验）乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色（加成反应）（检验、除杂）3.反应原料：乙醇、浓硫酸4.浓硫酸：催化剂和脱水剂（混合时即将浓硫酸沿容器内壁慢慢倒入已盛在容器内的无水酒精中，并用玻璃棒不断搅拌）。5.实验中要通过加热使无水酒精和浓硫酸混合物的温度迅速上升到并稳定于170左右。6.温度计要选用量程在200300之间的为宜。温度计的水银球要置于反应物的中央位置，因为需要测量的是反应物的温度。7.实验结束时，要先将导气管从水中取出，再熄灭酒精灯，反之，会导致水被倒吸。8.乙烯的收集方法能不能用排空气法。9.在制取乙烯的反应中，浓硫酸不但是催化剂、吸水剂，也是氧化剂，在反应过程中易将乙醇氧化，最后生成CO2、CO、C等（因此试管中液体变黑），而硫酸本身被还原成SO2。故乙烯中混有SO2、CO2。10.乙醇和浓硫酸的比例为1:3，且需要的量不要太多，否则反应物升温太慢，副反应较多，从而影响了乙烯的产率。使用过量的浓硫酸可提高乙醇的利用率，增加乙烯的产量。（8）乙醇的催化氧化反应原理：1.实验现象：把一端弯成螺旋状的铜丝在酒精灯火焰加热，看到铜丝表面变黑，生成 CuO迅速插入盛乙醇的试管中，看到铜丝表面变红；反复多次后，试管中生成有 刺激性 气味的物质（乙醛），反应中乙醇被氧化，铜丝的作用是催化剂。2.闻到一股刺激性气味，取反应后的液体与银氨溶液反应，几乎得不到银镜；取反应后的液体与新制的Cu(OH)2碱性悬浊液共热，看不到红色沉淀，因此无法证明生成物就是乙醛。 通过讨论分析，我们认为导致实验结果不理想的原因可能有2个：乙醇与铜丝接触面积太小，反应太慢;反应转化率低，反应后液体中乙醛含量太少，乙醇的大量存在对实验造成干扰。（9）溴乙烷的水解反应原理：CH3CH2Br + H2OCH3CH2OH + HBr1.注意：溴乙烷的水解反应是可逆反应，为了使正反应进行的比较完全，水解一定要在碱性条件下进行；2.溴乙烷在水中不能电离出Br-，是非电解质，加AgNO3溶液不会有浅黄色沉淀生成。3.溴乙烷与NaOH溶液混合振荡后，溴乙烷水解产生Br-，但直接去上层清液加AgNO3溶液主要产生的是Ag2O黑色沉淀，无法验证Br-的产生。4.水解后的上层清液，先加稀硝酸酸化，中和掉过量的NaOH，再加AgNO3溶液，产生浅黄色沉淀，说明有Br-产生。（10）苯的硝化反应原理：1.反应装置：大试管、长玻璃导管、温度计、烧杯、酒精灯等2.实验室制备硝基苯的主要步骤如下：配制一定比例的浓硫酸与浓硝酸的混和酸，加入反应器中。向室温下的混和酸中逐滴加入一定量的苯，充分振荡，混和均匀。【先浓硝酸再浓硫酸冷却到50-60C，再加入苯（苯的挥发性）】在50-60下发生反应，直至反应结束。除去混和酸后，粗产品依次用蒸馏水和5NaOH溶液洗涤，最后再用蒸馏水洗涤。将用无水CaCl2干燥后的粗硝基苯进行蒸馏，得到纯硝基苯。3.注意事项配制一定比例浓硫酸与浓硝酸混和酸时，操作注意事项是：_先浓硝酸再浓硫酸冷却到50-60C，再加入苯（苯的挥发性）步骤中，为了使反应在50-60下进行，常用的方法是水浴。步骤中洗涤、分离粗硝基苯应使用的仪器是液漏斗。步骤中粗产品用5NaOH溶液洗涤的目的是除去混合酸。4.纯硝基苯是无色，密度比水大，具有苦杏仁味气味的油状液体。5.使浓HNO3和浓H2SO4的混合酸冷却到50-60以下,这是为何：防止浓NHO3分解 防止混合放出的热使苯和浓HNO3挥发温度过高有副反应发生（生成苯磺酸和间二硝基苯）6.温度计水银球插入水中 浓H2SO4在此反应中作用：催化剂，吸水剂。（11）酚醛树脂（电木）的制取原理：1.浓盐酸的作用：催化剂；2.导管的作用：起空气冷凝管的作用冷凝回流（反应物易挥发）；3.反应条件：浓HCl、沸水浴 4.生成物的色、态：白色胶状物质三、典型习题例：下列各组混合物能用分液漏斗分离的是（ ）A硝基苯和苯 B甲苯和水 C溴苯和液溴 D甘油和乙醇例：下列实验操作正确的是（ ）A分液时，先将漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体也从下口放出B蒸馏时，温度计的水银球在液面以下C滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，眼睛注视锥形瓶液体D称NaOH时，将NaOH放在称量纸上，置于天平左盘，砝码放天平右盘例：下列有关实验室一般事故的预防和处理方法正确的是（ ）A燃着的酒精灯打翻失火，应用黄沙扑灭B少量浓硫酸溅到手，马上用大量水冲洗，再涂上稀硼酸C金属钠着火，用CO2灭火D不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛例：下列实验方案合理的是（ ）A用过滤的方法分离苯和苯酚B用NaOH溶液除去乙酸乙酯中混有的乙酸等杂质C制备氢氧化铁胶体时，将FeCl3饱和溶液逐滴滴入沸水中D用湿润的红色石蕊试纸测量某溶液的酸碱性例：下列除杂或者分离方法不正确的是（ ）A除去乙酸乙酯中少量乙酸：加入饱和苏打溶液，振荡、静置分层后分液B除去苯中少量苯酚：加入溴水，振荡后过滤C除去SO2中的少量CO2：通过澄清石灰水D提取溶解在水中的少量溴：加入苯，振荡、静置分层后，分液后取有机层进行蒸馏例：将氨水滴加到盛有AgCl的试管中，AgCl逐渐溶解，对上述过程，下列叙述或解释中正确的有（ ）A.所得溶液中c(Ag+)c(Cl-)Ksp(AgCl) B.所得溶液中形成了更难电离的物质C.上述实验说明Cl-与NH4间有很强的结合力 D.上述过程中NH3H2O的电离程度增大例：如何用化学方法区别乙醇、乙醛、甲酸和乙酸四种物质的水溶液？ -解析-加入新制Cu(OH)2后的现象蓝色沉淀不消失蓝色沉淀不消失蓝色沉淀消失变成蓝色溶液蓝色沉淀消失变成蓝色溶液混合溶液加热后的现象无红色沉淀有红色沉淀无红色沉淀有红色沉淀结论乙醇乙醛乙酸甲酸-课后习题一、不定项选择题1.1-丁醇和乙酸在浓硫酸作用下，通过酯化反应制得乙酸丁酯，反应温度为115125，反应装置如右图。下列对该实验的描述错误的是（ ）A不能用水浴加热 B长玻璃管起冷凝回流作用C提纯乙酸丁酯需要经过水、氢氧化钠溶液洗涤D加入过量乙酸可以提高1-丁醇的转化率二、非选择题1.某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。（1）实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象，请写出相应的化学方程式： 在不断鼓入空气的情况下，熄灭酒精灯，反应仍能继续进行，说明该乙醇催化反应是 反应。（2）甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是 ；乙的作用是 。（3）反应进行一段时间后，试管a中能收集到不同的物质，它们是 。集气瓶中收集到的气体的主要成分是 。（4）若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验，试纸显红色，说明液体中还含有 。要除去该物质，可现在混合液中加入 （填写字母）。然后，再通过蒸馏（填试验操作名称）即可除去。a氯化钠溶液b苯 c碳酸氢钠溶液 d四氯化碳2.某化学课外小组用右图装置制取溴苯。先向分液漏斗中加入苯和液溴，再将混合液慢慢滴入反应器A（A下端活塞关闭）中。（1）写出A中反应的化学方程式： 。（2）观察到A中的现象液体沸腾、试管内充满 气体。（3）实验结束时，打开A下端的活塞，让反应液流入B中，充分振荡，目的是除去未反应的液溴，写出有关的化学方程式： 。（4）C中盛放CCl4的作用是 。（5）能证明苯和液溴发生的是取代反应，而不是加成反应，有两种方法： 。 。3.醇与HX反应是制备卤代烃的重要方法。实验室制备溴乙烷和1-溴丁烷的反应如下：可能存在的副反应有醇在浓硫酸的存在下脱水生成烯和醚，Br被浓硫酸氧化为Br2等。有关数据列表如下：项目乙醇溴乙烷正丁醇1-溴丁烷密度/gcm-30.78931.46040.80981.2758沸点/78.538.4117.2101.6请回答下列问题：（1）溴乙烷和1-溴丁烷的制备实验中，下列仪器最不可能用到的是（ ）a圆底烧瓶 b量筒 c锥形瓶 d漏斗 （2）溴代烃的水溶性 （填“大于”、“等于”或“小于”）醇类物质；其原因是： 。（3）将1-溴丁烷粗产品置于分液漏斗中加水，振荡后静置，产物在 （填“上层”、“下层”或“不分层”）。（4）制备操作中，加入的浓硫酸必需进行稀释，目的是 。（填字母）a减少副产物烯和醚的生成 b减少Br2的生成 c减少HBr的挥发 d水是反应的催化剂 （5）欲除去溴代烷中的少量杂质Br2，下列物质中最适合的是 。（填字